坡印亭矢量英文解釋翻譯、坡印亭矢量的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Poynting vector

分詞翻譯：

坡的英語翻譯：

slope; sloping
【醫】 clivis; declive

印的英語翻譯：

print; seal; impress; imprint; marking; stamp
【法】 imprint; photocopy; print

亭的英語翻譯：

booth; in the middle; kiosk

矢量的英語翻譯：

vector
【計】 vector; vector quantity
【化】 vector
【醫】 vector

專業解析

坡印亭矢量（Poynting vector）是電磁學中描述電磁場能量流動的物理量，其英文術語對應為"Poynting vector"。該矢量由英國物理學家約翰·亨利·坡印亭于1884年首次提出，其數學表達式為： $$ mathbf{S} = mathbf{E} times mathbf{H} $$ 其中$mathbf{E}$為電場強度（單位：V/m），$mathbf{H}$為磁場強度（單位：A/m），$mathbf{S}$的方向表示電磁能流方向，量綱為W/m²。

核心特性包含：

物理意義：表征單位時間内通過單位面積的電磁能量傳輸，其散度$ abla cdot mathbf{S}$與電磁場能量密度變化相關。在自由空間中，坡印亭矢量方向與電磁波傳播方向一緻。
時變場應用：對于時諧場，瞬時坡印亭矢量需用瞬時場強計算，而平均功率流密度常取時間平均值$langle S rangle = frac{1}{2} text{Re}(mathbf{E} times mathbf{H}^*)$，這一形式在微波工程中廣泛應用。
守恒定律：與坡印亭定理直接關聯，該定理将電磁場能量守恒表述為$ abla cdot mathbf{S} + frac{partial u}{partial t} = -mathbf{J} cdot mathbf{E}$，其中$u$為場能密度，$mathbf{J}$為電流密度。

實際工程中需注意：

靜态場中坡印亭矢量可能不具物理意義
導體内部該矢量方向可能與實際能量傳輸方向不符
天線輻射分析中需結合遠場條件計算有效輻射功率

（參考文獻：University Physics Vol.2；Jackson's Classical Electrodynamics；IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility）

網絡擴展解釋

坡印亭矢量（Poynting Vector）是電磁學中描述電磁能量流動的重要物理量，其核心定義和特性如下：

1. 基本定義

坡印亭矢量S 是電場強度E 和磁場強度H 的矢量積，數學表達式為： $$ mathbf{S} = mathbf{E} times mathbf{H} $$ 單位為瓦特每平方米（W/m²）。

2. 物理意義

能流密度：表示單位時間内通過垂直于電磁波傳播方向的單位面積的電磁能量，即瞬時功率流密度。
方向：由右手螺旋定則确定，垂直于E 和H 構成的平面，指向電磁波傳播方向。

3. 關鍵特性

瞬時性：描述電磁場中某一點的瞬時能量傳輸，適用于時變場。
周期性場的平均值：對于正弦電磁場，坡印亭矢量的時間平均值為平均功率流密度，方向仍為能量傳播方向。
能量守恒：通過閉合曲面的坡印亭矢量通量等于該區域内的電磁功率變化（坡印亭定理），即： $$ oint_S mathbf{S} cdot dmathbf{a} = -frac{partial}{partial t} int_V left( frac{1}{2} epsilon E + frac{1}{2} mu H right) dV - int_V mathbf{J} cdot mathbf{E} , dV $$ 其中右側第一項為電磁場能量的變化率，第二項為焦耳熱損耗。

4. 應用場景

電磁波傳播分析：用于計算天線輻射功率、波導能量傳輸等。
導體能量吸收：導體消耗的功率可通過表面坡印亭矢量的積分計算。
能量流動可視化：幫助理解電磁場中能量的空間分布與傳輸路徑。

5. 常見誤區

與能量密度的區别：坡印亭矢量是能流密度（功率流），而電磁能量密度為電場和磁場能量的總和（$frac{1}{2} epsilon E + frac{1}{2} mu H$）。
靜态場中的意義：靜态場中坡印亭矢量可能非零，但整體閉合面的通量為零，表明無淨能量流動。

通過坡印亭矢量，可以直觀分析電磁系統中能量的傳遞與轉換，是電磁理論聯繫工程應用的重要橋梁。